影响CHO细胞培养规模放大的关键角色

CHO细胞，以其独特的优势，在生物制药领域中扮演着举足轻重的角色。因其能够快速、高水平地表达多种重组蛋白，使用悬浮培养工艺易于放大培养，CHO细胞在生物制药领域中被广泛应用于生产治疗型蛋白。但由于规模放大过程中各参数间的调整过于复杂，细胞培养系统的放大仍然是一门通常依靠反复试验来确定最佳工艺参数和操作策略的艺术。

关键工艺条件

　  1.通气

    在哺乳动物细胞生物反应器中，通气是一个关键组成部分，特别是在高细胞密度下操作时，因为需要向细胞提供足够的氧气，同时必须去除二氧化碳，以防止其在培养液中积累

　　2.氧气

　　在CHO细胞培养中，溶氧水平通常保持在空气饱和度的10%到80%之间。过高的氧浓度会导致活性氧(ROS)的积累，这会导致线粒体呼吸链和细胞内氧化还原的改变，最终导致细胞生长抑制和特异性生产力下降。另一方面，低氧条件也会诱导ROS积累。

　　氧气传质系数(kLa)用于衡量系统的氧气传输能力。kLa主要与单位体积功率输入(P/V)和表观气体速度(vs)相关，其中K是常数，指数α和β分别约为 0.4和0.5，气泡大小、混合速度、气体流速、体积和生物反应器几何形状等工艺参数都会影响kLa。

　　3.二氧化碳

　　在哺乳动物细胞培养中，溶解的二氧化碳 (pCO₂) 水平通常保持在4%-10%的CO₂饱和度(30-70 mmHg)。高浓度的溶解CO₂(150–200 mmHg)会对多种哺乳动物细胞的细胞生长和生产力产生不利影响。在CHO细胞培养中，高pCO₂水平可抑制细胞生长、细胞生产力并改变产品质量。